基于云平臺的智慧校園建設(shè)與應用研究

陳志彬

關(guān)鍵詞： 云平臺 智慧校園 高校文旅平臺 建設(shè)思路與應用

中圖分類號： G250 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）15-0050-04

智慧校園是數(shù)字校園與云技術(shù)相融合的新興產(chǎn)物。其主要技術(shù)涵蓋云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云平臺等技術(shù)。智慧校園的設(shè)計主要利用新一代信息技術(shù)，實現(xiàn)教師、學生、管理人員在教學、學習、管理等方面更加便利[1]。同時，智慧校園將傳感器植入高校各個區(qū)域電力系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、建筑物、設(shè)備等，并將其與互聯(lián)網(wǎng)相連，實現(xiàn)高校生活與智能系統(tǒng)的有機整合，然后將學習系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)等眾多軟件系統(tǒng)平臺整合，并融入“高校云”，實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)采集、深度分析、計算，以此形成更加高效的決策基礎(chǔ)。

1 智慧校園概念及特點

1.1 智慧校園概念

IBM 提出了智能系統(tǒng)的特點：具有更為深刻感受的知、測量能力，以及更廣泛互聯(lián)、更深層次的智能。本文在綜合梳理國內(nèi)外學者對“智慧校園”特點的闡釋的基礎(chǔ)上，認為智慧校園應該具備五大優(yōu)勢：對環(huán)境全方位感知、網(wǎng)絡(luò)無縫連接、海量數(shù)據(jù)支持、開放教學環(huán)境、教師個性化服務(wù)。智慧校園的核心是為教師與學生提供全方位的智能感知環(huán)境，以及為學生提供個性化服務(wù)。在高校各個應用及服務(wù)領(lǐng)域中將計算機網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)整合起來，使之相互聯(lián)系、相互合作，并利用智能感知環(huán)境與綜合信息化建設(shè)服務(wù)平臺，為高校提供綜合性的智能服務(wù)。

1.2 智慧校園特點

“智慧校園”是信息技術(shù)高度融合及信息終端廣泛感知的信息化高校體系，也是集科技、教育、文化于一體的綜合性教育體系，其主要特點如表1 所示。

2 基于云平臺的智慧校園建設(shè)與應用

2.1 技術(shù)需求

當前，各大院校在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上取得部分成效，如多媒體教學，智能教學軟件等。而智慧校園的出現(xiàn)，將使更多的信息技術(shù)得到應用，如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可將校園多個智能信息設(shè)備進行整合集成，實施統(tǒng)一的數(shù)字化管理。智慧校園使網(wǎng)絡(luò)實體規(guī)模越來越大，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)處理需要。大數(shù)據(jù)可快速、實時地對各種數(shù)據(jù)進行有效的分析，為智慧校園管理提供高效的數(shù)據(jù)支持。

2.2 總體設(shè)計

基于云平臺的智慧校園建設(shè)應綜合高校特色的基礎(chǔ)上，以大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術(shù)為核心，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)采集、整理、分析及匯總后識別數(shù)據(jù)。同時數(shù)據(jù)的采集應對噪聲數(shù)據(jù)剔除。總體設(shè)計標準如圖1所示。

從圖1 可以看出，具體建設(shè)以感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層、數(shù)據(jù)資源層、應用層為主。架構(gòu)層級及具體內(nèi)容見表2。

2.3 構(gòu)建思路

基于云平臺的智慧校園主要涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施、信息服務(wù)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、業(yè)務(wù)系統(tǒng)。智慧校園云平臺建設(shè)包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、物聯(lián)感知系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)、云計算服務(wù)平臺這4 個方面。

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施

該平臺采用功能劃分、專網(wǎng)專用方法，將其劃分為4個模塊，具體如表3 所示。

2.3.2 物聯(lián)感知系統(tǒng)

在智慧校園中物理感知系統(tǒng)具有可視性，文章提出利用傳感器、采集器、RFID、二維碼、視頻監(jiān)控等智能技術(shù)與裝備對高校環(huán)境進行數(shù)字化管理。各層級及應用如表4 所示。

2.3.3 大數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)

智慧校園云平臺中，大數(shù)據(jù)分析及處理系統(tǒng)是對智能教育與管理形成的海量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)獲取、類型、處理、分析的處理系統(tǒng)?；诖髷?shù)據(jù)路徑分析、時間序列分析、What-if 分析等對傳統(tǒng)報告進行深入分析，滿足高校管理需求。

基于云計算進行數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)共享、交叉復用，并形成智能資源及知識服務(wù)能力，是當前智慧校園研究重點。大數(shù)據(jù)分析與處理系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)進行收集，以此為整個教育體系做出最優(yōu)決策。例如：可用大數(shù)據(jù)對學生進行科學學習、生活習慣、思維等進行科學分析，幫助學生多方面地提升自我，并以此數(shù)據(jù)更好地指導高校管理。高校中的數(shù)據(jù)類型復雜，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)深度挖掘、大規(guī)模算法計算等都需要借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)來實現(xiàn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化的海量數(shù)據(jù)作深入加工、整理、分析、提煉，并將其轉(zhuǎn)換成有用的知識及信息[6-7]。

2.3.4 云計算服務(wù)平臺

云計算平臺底層架構(gòu)包括機房環(huán)境、計算平臺、存儲平臺、容災系統(tǒng)等。要建立云服務(wù)管理體系、建立云服務(wù)安全環(huán)境，培養(yǎng)管理、運維及服務(wù)團隊，并在此基礎(chǔ)上以服務(wù)為導向，支持云計算服務(wù)。云計算能夠?qū)⒑Ａ扛咛摂M化計算及存儲資源整合在一起，形成大型資源庫，為用戶提供統(tǒng)一的服務(wù)。

2.4 功能實現(xiàn)

2.4.1 共享數(shù)據(jù)中心

共享數(shù)據(jù)中心是智慧校園云平臺建設(shè)的重要組成部分，可有效地控制高校數(shù)據(jù)信息，同時也可以規(guī)范高校教學與管理。建立共享數(shù)據(jù)中心，能夠讓每位教師都可以共享資源，并找到自己需要的資源，可以形成廣泛的資源共享、維護、處理及服務(wù)系統(tǒng)，以達到共享、整合及利用信息資源的目的。

平臺建設(shè)內(nèi)容包括支持擴充數(shù)據(jù)源、抽取數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換映射、支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源、調(diào)度執(zhí)行、數(shù)據(jù)裝載、運行服務(wù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、系統(tǒng)管理、自動報警通知及信息編碼規(guī)范等。

2.4.2 網(wǎng)絡(luò)宣傳平臺

隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，信息傳遞渠道日益多元化。網(wǎng)絡(luò)平臺作為新型宣傳平臺，具有宣傳速度快、宣傳范圍廣的優(yōu)勢。因此，在大數(shù)據(jù)時代下，網(wǎng)絡(luò)宣傳應成為高校一項重要內(nèi)容。首先，要對教育信息傳播平臺進行有效優(yōu)化，對教育信息處理、采集、傳播及存儲等進行優(yōu)化。其次，要有計劃地增加學生對智慧校園關(guān)注，擴大智慧校園傳播渠道和宣傳范圍。最后，重點培養(yǎng)對網(wǎng)絡(luò)宣傳工作有一定了解、能進行網(wǎng)上溝通的師資力量。

2.4.3 高校管理支持

（1）人才政策支持。該平臺可以存儲教師資料，保存教師目前情況，并制作成報告，由校方根據(jù)報告中信息，隨時調(diào)整教師構(gòu)成與比例。

（2）財務(wù)數(shù)據(jù)決策支持。該平臺可以保存高校運營數(shù)據(jù)，對其進行分析，了解目前大學資金狀況，了解高校運營中的投入、產(chǎn)出情況，為高校財務(wù)政策制定提供依據(jù)。

（3）教學支持。平臺可記錄學生學習狀況、教師教學狀況及教學評估狀況，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，對學生學習進行分析，以此得出符合學生特點與專業(yè)特點的教學方法。例如：當大學生就業(yè)狀況不佳時，可針對大學生就業(yè)困難主要原因，制定相應的教學模式。

（4）學科建設(shè)數(shù)據(jù)支撐。根據(jù)專業(yè)具體情況及就業(yè)情況，對學科建設(shè)內(nèi)容進行相應調(diào)整，如學生專業(yè)知識與工作內(nèi)容不一致時，則可根據(jù)學生實際情況調(diào)整學科建設(shè)的內(nèi)容。

2.4.4 師生生活服務(wù)平臺

在大數(shù)據(jù)時代，大學智慧校園建設(shè)往往依賴于“一卡通”。一卡通在高校及學生日常生活中起著舉足輕重作用，學生及教師可利用其進行就餐、繳費、出入、借閱等活動。該平臺不僅可收集教師與學生基本資料，還可記錄學生與教師日常生活，通過相關(guān)數(shù)據(jù)整理及分析，讓學生與教師的校園生活更加便捷。

2.4.5 文旅平臺建設(shè)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+旅游”的深入推進，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的數(shù)字旅游經(jīng)濟體系建設(shè)將會促進旅游產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。要將智能旅游發(fā)展到一個新的水平，將高校氛圍、人文景觀、藝術(shù)文化有機地結(jié)合起來，打造成具有鮮明特色的高校文旅產(chǎn)業(yè)?！爸腔畚穆谩币殉蔀楫斍奥糜萎a(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要途徑，是旅游產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新動能，其具體功能如下。

（1）旅游產(chǎn)業(yè)鏈平臺服務(wù)。區(qū)域旅游發(fā)展既要以資金、資產(chǎn)為基礎(chǔ)，又要整合多種服務(wù)機構(gòu)，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈的軟性服務(wù)系統(tǒng)。這一服務(wù)系統(tǒng)要依托智庫，加強“外腦”的支持，要建立開放的架構(gòu)，尋找資本管理者、資本投資者、成熟IP、運營商、品牌服務(wù)商等合作伙伴，形成集專家咨詢、規(guī)劃設(shè)計、投融資服務(wù)、運營服務(wù)、營銷服務(wù)、雙創(chuàng)服務(wù)等多種服務(wù)為一體的平臺體系。在這其中，高校的智慧化平臺可作為區(qū)域旅游發(fā)展的智慧服務(wù)合作伙伴、智庫機構(gòu)、數(shù)字服務(wù)平臺，發(fā)展具有文化特色和智慧特色的文旅產(chǎn)業(yè)。

（2）智慧旅游目的地運營系統(tǒng)。通過充分利用云計算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)，將各地區(qū)的旅游資源整合起來，打造一站式智慧校園旅游平臺，包括“地接”智慧停車、智慧導游導覽、文旅服務(wù)。

智慧校園文化旅游云平臺是利用移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，在線上選擇高校定制旅游路線，達到游前、游中、游后都能主動感知文化旅游資源、文化旅游經(jīng)濟、文化旅游活動等方面的信息，提升游客在食、住、行、游、購、娛、體、療、學、悟等各個旅游環(huán)節(jié)中的附加值。在發(fā)展的同時，要把平臺經(jīng)營的思想引進到旅游目的地發(fā)展中去，把旅游要素資源集中起來，打造高校的特色旅游產(chǎn)業(yè)。

3 結(jié)語

建設(shè)智能化高校服務(wù)平臺是今后大學發(fā)展的必然趨勢。建設(shè)過程中，應因地制宜，結(jié)合高校特色，建立具有自身特點的智能教育平臺，提升高校的自身決策能力、運營能力、服務(wù)水平及管理水平。